ОТС курсовик 56. Курсовая работа учебная дисциплина Общая теория связи
 Скачать 0.81 Mb.
|
|
3.6. Непрерывный канал Передача сигнала sКАМ(t)происходит по непрерывному неискажающему каналу с постоянными параметрами в присутствии аддитивной помехи типа гауссовского белого шума (АБГШ). Сигнал на выходе такого канала имеет вид z(t) = μsКАМ(t) + n(t), где μ – коэффициент передачи канала. Для всех вариантовпринятьμ = 1. Односторонняя спектральная плотность мощности помехи равна NО (значения NО для своего варианта взять из таблицы исходных данных). Требуется: 1. Определить минимально необходимую ширину полосы частот непрерывного канала FК.  =1,44 МГц; 2. Определить мощность помехи  на выходе канала.РП = NO·Fk = 1,85·10-7·144·103 = 0,26 В2 3. Определить  среднюю мощность сигнала s(t) и найти отношение /.   4. Рассчитать пропускную способность  (за секунду) непрерывного канала.  5. Оценить эффективность использования пропускной способности непрерывного канала,равную отношению производительности источника  к пропускной способности канала, т. е. где  3.7. Демодулятор Когерентный демодулятор производит анализ принятого приёмником смеси переданного сигнала с помехой z(t) = μsКАМ(t) + n(t), сопоставляя его с известными образцами сигналов, формируемых модулятором. Анализ завершается принятием решения по критерию максимального правдоподобия в пользу наиболее вероятного передаваемого сигнала (символа). Требуется: 1. Изобразить структурную схему когерентного демодулятора, оптимального по критерию максимального правдоподобия для заданного сигнала квадратурной модуляции (рис. 3.7.1). Рис. 3.7.1. Схема демодулятора для сигнала квадратурной модуляции КФМ-4 2. Написать алгоритмы работы решающих устройств РУ1 и РУ2 в составе когерентного демодулятора.  .В момент окончания каждого символьного интервала длительностью  решающее устройство РУ1 (и РУ2) определяет номер входа  , на котором напряжение максимально, и формирует соответствующий дибит в параллельном формате: «00» при = 1, «10» при = 2, «01» при = 3, «11» при = 4.3. Определить вероятности ошибок на выходах решающих устройств РУ1 и РУ2 при определении значений символовIn и Qn, равныхh, –h  ,где PIn=x(ош) иPQn=x(ош) – вероятности ошибочного приемапри In=xи Qn=x, соответственно,
 = 4. Определить вероятности ошибок на выходе преобразователя параллельного кода в последовательный код (ФМС) для заданных параметров сигналов  и  : для точек сигнального созвездия с координатами In= ±h,Qn= ±h (4 точки у QPSK) PIn=h,Qn=h(ош) = PIn=h(ош) + PQn=h(ош) – PIn=h(ош)·PQn=h(ош)=  ,5. Определить среднюю вероятность ошибки на выходепреобразователя: для QPSK: Pср(ош) =4·PIn=h,Qn=h(ош) / 4 = PIn=h,Qn=h(ош)= .3.8 Декодер Декодер формирует из непрерывной последовательности кодовых символов, поступающих с выхода демодулятора (возможно, с ошибками), выходную непрерывную последовательность декодированных кодовых символов, в которых ошибки частично либо полностью исправлены. Требуется: 1.Переписать последовательность кодовых символов, полученных на выходе кодера из п. 4 раздела 3.3  = 001101011111011001.2. Получить входную для декодера последовательность кодовых символов путём внесения в последовательность однократной ошибки в позиции q (по варианту)  =000x101011111011001(при q = 3).3.Построить решетчатые диаграммы выживших путей декодера для моментов: t1–t4, t1–t5, t1–t6, t1–t7, t1–t8, t1–t9, t1–t10, t1–t4 (рис. 3.8.1).На построенных диаграммах, вычислить метрики путей, входящих в каждый узел диаграммы, выделитьфрагменты единственно выживших путей и прочитать по ним декодированную кодовую последовательность âВЫХ(k). Убедиться в том, что âВЫХ(k) = bВЫХ(k), т.е. в исправлении ошибки в позиции q.  Рис. 3.8.1.Решетчатая диаграмма декодера ( степень кодирования ½,К=3) Решетчатая диаграмма декодера на рис 3.8.1. отличается от решетчатой диаграммы кодера на рис 3.3.1 тем, что ребрам этих решеток соответствуют разные обозначения. Числа над ребрами решетки декодера определяются, как расстояние Хемминга между двумя символами принятой последовательности , расположенными над данным ребром и двумя символами, которыми отмечено данное ребро на решетке кодера. 1.Тепер построим честь решетчатой диаграммы декодера , которая расположена между моментами t1 и t4. Для удобства узлы обозначим буквами a,b,c,dи a,y,l,n. Определим метрику путей по Хеммингу, исходящих из одной точкиaи приходящих в узлы d,k,m,p. Из диаграммы видно, что в узел dприходят два пути a,b,c,dи a,y,l,d. Определим по диаграмме метрику этих путей Гa,b,c,d=0+1+1= 2 Гa,y,l,d=2+2+1=5 В узел kприходят так же два пути a,b,c,kи a,y,l,d. Их метрики равны Гa,b,c,k=0+1+1=2 Гa,y,l,k=2+2+1=5 В узел mприходят так же два пути a,b,z,mи a,y,n,m. Их метрики равны Гa,b,z,m=0+1+2=3 Гa,y,n,m=2+0+0=2 В узел pприходят так же два пути a,b,z,pи a,y,n,p. Их метрики равны Гa,b,z,p=0+1+0=1 Гa,y,n,p=2+0+2=4. Целью алгоритма Витерби является то, что из двух путей, приходящих в каждый из узлов d,k,m,p, выжившим считается только один путь-тот путь, которому соответствует меньшая метрика. С учетом этого, из двух путей, приходящих в узел a, выживает узел a,b,c,d. Из остальных пар выживут соответственно a,b,c,k; a,y,n,m; a,b,z,p. Снова построим диаграмму, но на ней укажем только выжившие пути к моменту времени t4 (Рис. 3.8.1, a.). Теперь полученную диаграмму на рис (Рис. 3.8.1, б.) достроим соответствующими ребрами до момента t5( из каждого узла d,k,m,p проводим два новых ребра).  Рис. 3.8.1, a. Решетчатая диаграмма декодера Рис. 3.8.1, б. Выжившие пути к моменту времени t4. между моментами t1иt4.
В узел jприходят два пути a,b,c,d,jи a,y,n,m,j; метрика этих путей равна: Гa,b,c,d,j= 0+1+1+1=3 Гa,y,n,m,j=2+0+0+1=3 В узел fприходят также два пути a,b,c,d,fи a,y,n,m,f: Гa,b,c,d,f=3 Гa,y,n,m,f=3 В узел vприходят также два пути a,b,c,k,v и a,b,z,p,v: Гa,b,c,k,v=4 Гa,b,z,p,v=1 В узел qприходят также два пути a,b,c,k,qи a,b,z,p,q: Гa,b,c,k,q=2 Гa,b,z,p,q=3 Двум путям, приходящих в узел j, соответствую одинаковые расстояние Хемминга, равные 3. Поэтому из этих двух путей произвольно выбираем любой, например,a,b,c,d,j. Аналогично из двух путей, приходящий в узел f, произвольно выбираем любой путь , например,a,b,c,d,f. Из двух путей,приходящих в узел v: a,b,z,p,v. Из двух путей приходящих в узел q: a,b,c,k,q. Рис.3.8.1.в. Выжившие пути к моменту t4, достроенные до моментаt5. 3.Выжившие пути к моменту t5 , достроенные до моменты t6. Узел i : Гa,b,c,d,j,i=5 Гa,b,z,p,v,i=1 Узел o : Гa,b,c,d,j,o=3 Гa,b,z,p,v,o=3 Узел w : Гa,b,c,d,f,w=4 Гa,b,c,k,q,w=3 Узел e: Гa,b,c,d,f,e=4 Гa,b,c,k,q,e=3 Рис.3.8.1.г. Выжившие пути к моменту t5 ,достроенные до момента t6. Согласно вышесказанному выживают следующие пути: a,b,z,p,v,i ; a,b,z,p,v,o ; a,b,c,k,q,w ; a,b,c,k,q,e. На диаграмме (рис. 3.8.1.г.) строим эти пути. 4 . Выжившие пути к моменту t6, достроенные до момента t7 . Узел y: Гa,b,c,k,q,w,y=3 Гa,b,z,p,v,I,y=3 Узелm: Гa,b,c,k,q,w,m=5 Гa,b,z,p,v,i,m=1 Узелф: Гa,b,c,k,q,e,ф=4 Гa,b,z,p,v,o,ф=4 Узели: Гa,b,c,k,q,e,u=4 Гa,b,z,p,v,o,u=4 Рис.3.8.1.д. Выжившие пути к моменту t6 , достроенные до момента t7. Выживаютпути a,b,z,p,v,i,y ; a,b,z,p,v,I,m ; a,b,z,p,v,o,ф ; a,b,z,p,v,o,u.
Достраиваем полученную диаграмму соответствующими ребрами до момента t8и указываем над вновь проведенными ребрами на рис.3.8.1.е. соответствующие расстояние Хемминга. Находим : Узел я: Гa,b,z,p,v,I,y,я=4 Гa,b,z,p,v,o,ф,я=5 Узелэ: Гa,b,z,p,v,I,y,э=4 Гa,b,z,p,v,o,ф,э=5 Узелю: Гa,b,z,p,v,I,m,ю=3 Гa,b,z,p,v,o,u,ю=4 Узель: Гa,b,z,p,v,I,m,ь=1 Гa,b,z,p,v,o,u,ь=6 Рис.3.8.1.е. Выжившие пути к моменту t7, достроенные до момента t8. Выживаютпути a,b,z,p,v,I,y,я ; a,b,z,p,v,I,y,э ; a,b,z,p,v,I,m,ю; a,b,z,p,v,I,m,ь.
 Рис.3.8.1.ж. Выжившие пути к моменту t11, достроенные до момента t12.
Рис.3.8.1.з. Выживший путь к моменту t10 на диаграмме декодера. Декодер принимает решение, что на интервале от t1 до t10 по каналу передавалась последовательность кодовых символов, соответствующая выжившему пути a,b,z,p,v,I,m,ь,г,ш,м , т.е.: 00, 11, 01, 01,11,11,01,10,01. Эта последовательность совпадает с = 001101011111011001 от момента t1 до t10 . Таким образом, ошибки возникшие на выходе демодулятора, оказываются исправленными.ЛИТЕРАТУРА
|